Click Chemistry Tools（CCT）是一家專精于連接（Ligation）產品的生物試劑供應商，力求不斷創造新穎的交聯（Cross-linking）及標定（Labeling）試劑，應用范圍包含：生物分子（藥物）偶聯、RNA/DNA/蛋白合成監控、治療藥物導致的蛋白質降解檢測（protein degradation detection）、可視化轉譯后修飾（post-translational modification，PTM），例如醣基化（glycosylation）、?；╝cylation）、磷酸化（phosphorylation）…等等。

可分為三大類：

1) Cu(I)-catalyzed azide-alkyne click chemistry (CuAAC);

2) strain-facilitated azide-alkyne click chemistry (SPAAC), 具有生物相容性;

3) The connection between Tetrazine and an Olefin (trans-cyclooctene), 這種高速反應不含銅，非常適合體內細胞標記。

Azide

Azide click chemistry是一種非常流行的化學方法，由于其條件溫和、速度快和良好的生物相容性，已廣泛應用于制藥和生物技術領域。第一代疊氮化物點擊化學是通過疊氮化物 （N3） 與炔烴（例如炔基丙基）在銅催化劑存在下反應形成穩定的三唑鍵來實現的。第二代疊氮化物點擊化學通過疊氮化物分子與結構受限的炔烴（如 DBCO（雙苯并環辛炔）或 BCN（雙環[6.1.0]壬炔）分子）反應，消除了對銅的需求。

生物Su疊氮化物：N-（3-疊氮丙基）生Wu素酰胺是具有末端疊氮化物基團的生物Su的一種形式。生物Su疊氮化物用于通過 Click 化學制備各種生Wu素化偶聯物。生Wu素-疊氮化物是一種點擊化學成分，其中包含一個疊氮化物基團，該疊氮化物基團與含有炔烴基團的分子發生銅催化的疊氮化物-炔烴環加成反應 （CuAAC）。它還可以與含有 DBCO 或 BCN 基團的分子進行環張力驅動的炔烴-疊氮化物環加成反應 （SPAAC）。

圖 1 生物Su素疊氮化物的化學結構式。

AHA：AHA 是用小疊氮化物基團特異性修飾的氨基酸類似物，可以添加到培養的細胞中，并在活性蛋白質合成過程中摻入蛋白質中，以使用含有 TAMRA、Dapoxyl 或生物Su素炔烴的點擊化學蛋白質測定來檢測疊氮化物修飾的蛋白質。

疊氮化物官能團的吸引力在于其在大多數條件下的高選擇性和穩定性。當由于穩定性有限而必須使用其他偶聯官能團時，或者當需要仔細控制 pH 等變量以確保高產量反應時，這些特性特別有用。

炔烴

炔烴試劑可以通過銅催化的疊氮化物-炔烴點擊化學與含疊氮化物的化合物或生物分子反應，產生穩定的三唑鍵。這些炔烴試劑的DU特特性使其在生物標記和生物偶聯方面具有重要價值。例如，在生物分子中引入炔烴基團使其能夠與疊氮化物反應形成穩定的三唑衍生物，廣泛用于蛋白質組學、藥物開發和分子成像。

圖 2 幾種代表性炔烴試劑的結構。

BCN

BCN 試劑是一類包含高活性 BCN（雙環 [6.1.0]壬炔）基團的點擊化學試劑。BCN系列產品包括endo-BCN-OH、endo-BCN-PNB、endo-BCN-PEG2-NHS酯等。BCN 試劑可以通過無銅點擊化學與疊氮化物標記的分子或生物分子反應。它可以在水性緩沖液或有機溶劑中運行，具體取決于底物分子的特性。帶有 PEG 臂的試劑增加了化合物的親水性。BCN 試劑已廣泛用于生物偶聯、標記和化學生物學。

圖 3 BCN 試劑的化學結構圖。

DBCO

DBCO 試劑是一類點擊化學標記試劑，包含非?；顫姷?DBCO（二苯并環辛炔）基團。DBCO 試劑可以通過無銅點擊化學與疊氮化物標記的分子或生物分子反應。反應可以在水性緩沖液或有機溶劑中進行，具體取決于底物分子的性質。帶有 PEG 臂的試劑增加了化合物的親水性。DBCO 試劑已廣泛用于生物偶聯、標記和化學生物學。

圖 4 幾種代表性 DBCO 試劑的結構。

TCO

TCO 點擊化學試劑是第三代點擊化學試劑，由于其速度和生物相容性而廣泛用于標記和生物偶聯。它是 TCO（反式環辛烯）試劑和四嗪部分在逆電子需求 Dils-Alder （IEDDA） 反應中反應，然后是反向 DA 反應以消除氮。該反應條件溫和、生物相容性強，適用于活細胞內的標記和偶聯。

圖 5 幾種代表性 TCO 試劑的結構。

Tetrazine （丁嗪）

四嗪試劑是一類包含反應性四嗪基團的點擊化學標記試劑。該四嗪試劑在逆電子需求 Diels-Alder 反應和逆 Diels-Alder 反應中與 TCO（反式環辛烯）具有高度反應性，以消除氮。這是對標記活細胞、分子成像和其他生物偶聯應用中低濃度生物偶聯反應的一種非?？焖俚捻憫?。Tetrazine 試劑在材料科學和藥物開發中也有重要的應用，其快速高效的反應特性使其在復雜生物系統中的應用更加方便。

圖 6 幾種代表性 Tetrazine 試劑的結構。

單擊反應配體

銅 （Cu（I）） 催化的疊氮化物-炔烴點擊化學反應 （CuAAC） 的效率在很大程度上取決于銅離子 Cu（I） 的存在。然而，銅 （I） 離子易發生氧化和歧化，并且對活細胞也有細胞毒作用。帶有叔胺和三嗪的配體可穩定 Cu（I） 并加速反應。由于它們的雙正交性、低細胞毒性和反應速率，這些配體進一步擴展了 CuAAC 在化學生物學中的應用。

TBTA：三（芐基三唑基甲基）胺 （TBTA） 是最早用于點擊化學催化的銅離子配體。TBTA 不溶于水，通常需要先溶解在 DMSO 或 DMF 中，然后在 DMSO/t-丁醇 3：1 （v/v） 溶液中與銅離子絡合。TBTA 適用于有機溶劑或有機溶劑水溶液混合物中的點擊化學標記反應。

BTTAA：是新一代水溶性點擊化學反應催化劑，結構與BTTPS相似，但水溶性比BTTPS差。與上一代催化劑（如 THPTA 或 TBTA）相比，BTTAA 的催化效率更高，反應更快。

圖 7 Click Chemical 銅配體的結構。

總結

Click chemistry tools因其高選擇性、快速響應和溫和條件而廣泛用于制藥、生物技術和材料科學。通過 CuAAC、SPAAC 和 Tetrazine-Olefins 之間的聯系，這些化學為不同的實驗需求和生物系統提供了多樣化的解決方案，促進了新型材料和藥物的開發，并為科學研究和技術創新提供了有力的支持。

2023 年 3 月 2 日Click Chemistry Tools（CCT）被Vector Laboratories收購